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粒子滤波算法综述 被引量:293
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作者 胡士强 敬忠良 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期361-365,371,共6页
对粒子滤波算法的原理和应用进行综述.首先针对非线性非高斯系统的状态滤波问题,阐述粒子滤波的原理;然后在分析采样-重要性-重采样算法基础上,讨论粒子滤波算法存在的主要问题和改进手段;最后从概率密度函数的角度出发,将粒子滤波方法... 对粒子滤波算法的原理和应用进行综述.首先针对非线性非高斯系统的状态滤波问题,阐述粒子滤波的原理;然后在分析采样-重要性-重采样算法基础上,讨论粒子滤波算法存在的主要问题和改进手段;最后从概率密度函数的角度出发,将粒子滤波方法与其他非线性滤波算法进行比较,阐明了粒子滤波的适应性,给出了粒子滤波在一些研究领域中的应用,并展望了其未来发展方向. 展开更多
关键词 粒子滤波 概率密度 非线性滤波 算法
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一类非线性滤波器——UKF综述 被引量:230
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作者 潘泉 杨峰 +2 位作者 叶亮 梁彦 程咏梅 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期481-489,494,共10页
回顾了UKF算法的发展,从一般意义讨论了UT变换算法和采样策略的选择依据,并给出了UKF算法描述.从条件函数和代价函数入手,在给出多种采样策略的基础上对UKF采样策略进行了分析和比较.最后对UKF算法未来可能的研究方向进行了探讨.
关键词 非线性滤波器 unscented卡尔曼波滤器 UT变换 采样策略
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一种基于背景模型的运动目标检测与跟踪算法 被引量:141
3
作者 刘亚 艾海舟 徐光佑 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2002年第4期315-319,328,共6页
本文提出了一种静止摄像机条件下的运动目标检测与跟踪算法 .它以一种改进的自适应混合高斯模型为背景更新方法 ,用连通区检测算法分割出前景目标 ,以 Kalm an滤波为运动模型实现对运动目标的连续跟踪 .在目标跟踪时 ,该算法针对目标遮... 本文提出了一种静止摄像机条件下的运动目标检测与跟踪算法 .它以一种改进的自适应混合高斯模型为背景更新方法 ,用连通区检测算法分割出前景目标 ,以 Kalm an滤波为运动模型实现对运动目标的连续跟踪 .在目标跟踪时 ,该算法针对目标遮挡引起的各种可能情况进行了分析 ,引入了对运动目标的可靠性度量 ,增强了目标跟踪的稳定性和可靠性 .在对多个室外视频序列的实验中 ,该算法显示了良好的性能 ,说明它对于各种外部因素的影响 ,如光照变化、阴影、目标遮挡等 ,具有很强的适应能力 . 展开更多
关键词 背景模型 运动目标检测 跟踪算法 混合高斯模型 kalman滤波 图像处理 计算机视觉
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基于卡尔曼滤波的风速序列短期预测方法 被引量:117
4
作者 修春波 任晓 +1 位作者 李艳晴 刘明凤 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期253-259,共7页
分析了卡尔曼滤波在风速序列预测分析中的应用机理,构造了用于风速序列预测分析的迟滞神经网络,并采用卡尔曼滤波方法将其与ARMA模型相融合,实现了风速序列的混合预测。通过修改激励函数的方式将迟滞特性引入神经网络,网络的权值采用梯... 分析了卡尔曼滤波在风速序列预测分析中的应用机理,构造了用于风速序列预测分析的迟滞神经网络,并采用卡尔曼滤波方法将其与ARMA模型相融合,实现了风速序列的混合预测。通过修改激励函数的方式将迟滞特性引入神经网络,网络的权值采用梯度寻优的方式确定,迟滞参数利用遗传算法进行确定。系统的状态方程采用ARMA模型建立,将迟滞神经网络对风速序列的预测结果作为测量方程的测量值。混合预测方法能减小单一预测机制造成的同一性质误差的累积。仿真实验结果表明,迟滞神经网络的预测性能优于传统BP神经网络,而混合预测方法的预测性能优于单一预测方法。 展开更多
关键词 卡尔曼滤波 风速序列 神经网络 ARMA模型 预测
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自适应抗差滤波理论及应用的主要进展 被引量:86
5
作者 杨元喜 任夏 许艳 《导航定位学报》 2013年第1期9-15,共7页
近十年来,中国学者建立了一种用于动态导航定位的新自适应抗差滤波理论,该理论应用抗差估计原理抵制观测异常误差的影响,构造自适应因子控制动力学模型误差的影响。本文旨在归纳、总结自适应抗差滤波理论与应用的主要进展。首先介绍自... 近十年来,中国学者建立了一种用于动态导航定位的新自适应抗差滤波理论,该理论应用抗差估计原理抵制观测异常误差的影响,构造自适应因子控制动力学模型误差的影响。本文旨在归纳、总结自适应抗差滤波理论与应用的主要进展。首先介绍自适应抗差滤波的原理;随后给出四种自适应因子模型,包括三段函数模型、两段函数模型、指数函数模型以及选权函数模型;陈列了4种误差学习统计量,包括状态不符值统计量、预测残差统计量、方差分量比统计量以及速度统计量;将新的自适应抗差滤波理论与标准Kalman滤波以及其他自适应滤波理论进行了比较与分析;最后利用两个实际算例展示了自适应抗差滤波在导航中的成功应用。 展开更多
关键词 自适应滤波 kalman滤波 导航 动态定位 自适应因子 误差学习因子
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短时交通流预测模型的分析与评价 被引量:43
6
作者 王正武 黄中祥 《系统工程》 CSCD 北大核心 2003年第6期97-100,共4页
从短时交通流预测定义出发 ,介绍短时交通流预测的原理及预测模型应具有的特性 ,重点介绍几种预测模型 ,对其建模的理论基础、特点及其可行性、有效性进行分析 ,并比较和评价各类预测模型。
关键词 交通管理系统 短时交通流预测模型 评价 交通控制系统
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改进的高动态GPS定位自适应卡尔曼滤波方法 被引量:56
7
作者 胡国荣 欧吉坤 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第4期290-294,共5页
本文针对高动态GPS不易确定动态噪声和观测噪声的特点,提出了一种适用于高动态GPS定位的改进的自适应卡尔曼滤波方法。该方法具有数值稳定性好,存储量小的优点,克服了发散的缺点,具有较强的自适应性。
关键词 卡尔曼滤波 自适应 高动态 GPS 定位
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动态测量数据野值的辨识与剔除 被引量:64
8
作者 祝转民 秋宏兴 +1 位作者 李济生 黄永宣 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期147-149,190,共4页
分析了动态测量数据中产生野值的原因及其特征,讨论了野值对滤波以及数据处理精度的影响。以"新息"为基础,通过对卡尔曼滤波方法中增益矩阵的改进,提出了野值辨识和剔除方法。仿真计算和实际工程应用表明,该方法可使野值的剔... 分析了动态测量数据中产生野值的原因及其特征,讨论了野值对滤波以及数据处理精度的影响。以"新息"为基础,通过对卡尔曼滤波方法中增益矩阵的改进,提出了野值辨识和剔除方法。仿真计算和实际工程应用表明,该方法可使野值的剔除与状态估计同时进行,提高了计算速度和数据处理的精度,同时可有效解决滤波发散问题,是实用可靠的工程方法。 展开更多
关键词 靶场外测 动态测量数据 野值 新息序列 kalman滤波 数据处理
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基于三轴加速度传感器的人体跌倒检测系统设计与实现 被引量:75
9
作者 王荣 章韵 陈建新 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2012年第5期1450-1452,1456,共4页
为了满足老年人的护理需求,减少老年人因跌倒造成的身心伤害,提出了一种基于三轴加速度传感器的人体跌倒检测系统。该系统主要基于姿态测量特性,利用姿态角作为跌倒判断标准;并且考虑到噪声影响和跌倒检测系统对检测正确率的高要求,利用... 为了满足老年人的护理需求,减少老年人因跌倒造成的身心伤害,提出了一种基于三轴加速度传感器的人体跌倒检测系统。该系统主要基于姿态测量特性,利用姿态角作为跌倒判断标准;并且考虑到噪声影响和跌倒检测系统对检测正确率的高要求,利用Kalman滤波算法来提高算法精确度。实验结果表明该系统在人体前后、侧向跌倒和跌倒后迅速站起的情况下可以100%报警,达到人体正常跌倒情况的检测标准。 展开更多
关键词 跌倒检测 三轴加速度传感器 姿态角 卡尔曼滤波 远程监护
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基于模糊自适应卡尔曼滤波的INS/GPS组合导航系统算法研究 被引量:59
10
作者 徐田来 游文虎 崔平远 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期571-575,共5页
针对车载组合导航系统量测噪声统计特性随实际工作条件的不同而变化的特点,提出了一种基于模糊自适应卡尔曼滤波的车载INS/GPS组合导航算法。该方法通过监视理论残差与实际残差的比值是否在一附近,应用模糊推理系统不断的调整量测噪声... 针对车载组合导航系统量测噪声统计特性随实际工作条件的不同而变化的特点,提出了一种基于模糊自适应卡尔曼滤波的车载INS/GPS组合导航算法。该方法通过监视理论残差与实际残差的比值是否在一附近,应用模糊推理系统不断的调整量测噪声协方差阵的加权,对卡尔曼滤波的量测噪声协方差阵进行递推在线修正,使其逐渐逼近真实噪声水平,从而使滤波器执行最优估计,提高导航系统的精度。对车载组合导航系统的仿真结果表明,这种算法对时变的量测噪声具有较强的自适应性,进而精度比常规卡尔曼滤波也大为提高,是一种可行的车载组合导航算法。 展开更多
关键词 模糊自适应滤波 卡尔曼滤波 车载组合导航系统 INS/GPS
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惯导系统初始对准技术综述 被引量:35
11
作者 杨亚非 谭久彬 邓正隆 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2002年第2期68-72,共5页
从初始对准误差模型及算法、状态估计方法、可观测度分析和传递对准四个方面,对惯导系统初始对准技术研究现状进行了叙述和分析,探讨了惯导系统初始对准技术面临的亟待解决的问题和未来的发展方向,为我国在这一领域开展研究的研究人员... 从初始对准误差模型及算法、状态估计方法、可观测度分析和传递对准四个方面,对惯导系统初始对准技术研究现状进行了叙述和分析,探讨了惯导系统初始对准技术面临的亟待解决的问题和未来的发展方向,为我国在这一领域开展研究的研究人员提供了一定的参考。 展开更多
关键词 惯导系统 初始对准 卡尔曼滤波 可观测性分析 传递对准 状态估计方法
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GPS系统硬件延迟估计方法及其在TEC计算中的应用 被引量:59
12
作者 常青 张东和 +1 位作者 萧佐 张其善 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期596-601,共6页
给出了用于估计GPS系统硬件延迟的卡尔曼滤波的状态方程和观测方程 ,在卫星和接收机相对硬件延迟计算方法的基础上 ,进一步给出了滤波器初值的计算方法 ,然后给出了GPS系统硬件延迟和卫星相对于平均值的硬件延迟的计算结果 ,并对GPS系... 给出了用于估计GPS系统硬件延迟的卡尔曼滤波的状态方程和观测方程 ,在卫星和接收机相对硬件延迟计算方法的基础上 ,进一步给出了滤波器初值的计算方法 ,然后给出了GPS系统硬件延迟和卫星相对于平均值的硬件延迟的计算结果 ,并对GPS系统硬件延迟及卫星和接收机硬件延迟的稳定性进行了评价 ,结果表明 ,在两个半月的时间里 ,它们是非常稳定的 ,最后通过TEC的计算结果及其与滤波估计的比较证明了本文方法的正确性 . 展开更多
关键词 卡尔曼滤波 全球定位系统 硬件延迟 电子总含量 电离层 GPS 卫星 接收机
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非高斯条件下基于粒子滤波的目标跟踪 被引量:54
13
作者 胡洪涛 敬忠良 +1 位作者 李安平 胡士强 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期1996-1999,共4页
介绍了粒子滤波的基本思想和具体算法实现步骤,在给出的闪烁噪声统计模型基础上,将粒子滤波算法应用在雷达目标跟踪中,解决了闪烁噪声情况下的雷达目标跟踪问题.仿真结果表明,在满足高斯噪声条件下,扩展卡尔曼算法和粒子滤波算法跟踪性... 介绍了粒子滤波的基本思想和具体算法实现步骤,在给出的闪烁噪声统计模型基础上,将粒子滤波算法应用在雷达目标跟踪中,解决了闪烁噪声情况下的雷达目标跟踪问题.仿真结果表明,在满足高斯噪声条件下,扩展卡尔曼算法和粒子滤波算法跟踪性能相近,但若考虑雷达的闪烁噪声,则随着闪烁影响增强,扩展卡尔曼算法跟踪性能严重下降,而粒子滤波算法能继续保持较好的跟踪精度. 展开更多
关键词 雷达 目标跟踪 粒子滤波 闪烁噪声 扩展卡尔曼滤波
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地磁辅助惯性导航系统的数据融合算法 被引量:58
14
作者 杨功流 李士心 姜朝宇 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2007年第1期47-50,共4页
对地磁辅助导航技术的基本原理进行分析,详细介绍了采样卡尔曼滤波算法并将其用于惯性/地磁导航系统的数据融合,即通过设计少量的sigma点,并计算这些sigma点通过非线性函数的变换,从而获得滤波值基于非线性状态方程的更新。仿真表明,特... 对地磁辅助导航技术的基本原理进行分析,详细介绍了采样卡尔曼滤波算法并将其用于惯性/地磁导航系统的数据融合,即通过设计少量的sigma点,并计算这些sigma点通过非线性函数的变换,从而获得滤波值基于非线性状态方程的更新。仿真表明,特别是当系统非线性较大时,采样卡尔曼器性能明显优于扩展卡尔曼滤波器。因此,从某种程度上说,采样卡尔曼滤波可以替代扩展卡尔曼滤波在地磁辅助导航系统中使用。 展开更多
关键词 惯性导航 地磁导航 卡尔曼滤波 匹配算法
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卡尔曼滤波在大坝动态变形监测数据处理中的应用 被引量:49
15
作者 王利 李亚红 刘万林 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2006年第3期353-357,共5页
详细地讨论了离散线性系统的卡尔曼滤波模型的建立及相应的精度评定公式,通过对某大坝动态变形监测数据的卡尔曼滤波处理和结果分析,发现卡尔曼滤波值、预报值与原始观测值数据曲线的变化趋势非常接近,说明所建立的卡尔曼滤波模型是合... 详细地讨论了离散线性系统的卡尔曼滤波模型的建立及相应的精度评定公式,通过对某大坝动态变形监测数据的卡尔曼滤波处理和结果分析,发现卡尔曼滤波值、预报值与原始观测值数据曲线的变化趋势非常接近,说明所建立的卡尔曼滤波模型是合理的、可靠的,可以较好地模拟动态目标系统的变化规律。同时,卡尔曼滤波模型能够实时、快速地处理大量动态变形数据,并能有效地改善动态变形监测数据的精度。 展开更多
关键词 卡尔曼滤波 大坝 变形监测 数据处理 精度评定
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多无人机协同导航技术研究现状及进展 被引量:51
16
作者 许晓伟 赖际舟 +1 位作者 吕品 樊刘仡 《导航定位与授时》 2017年第4期1-9,共9页
UAV是无人驾驶飞机(Unmanned Aerial Vehicle)的简称,无人机相较于有人驾驶飞机具有用途广泛、成本低和生存能力强等特点,在军事民用领域都有着广阔的前景,受到了国内外研究者的关注。协同导航技术极大地扩展了无人机的应用范围,提高了... UAV是无人驾驶飞机(Unmanned Aerial Vehicle)的简称,无人机相较于有人驾驶飞机具有用途广泛、成本低和生存能力强等特点,在军事民用领域都有着广阔的前景,受到了国内外研究者的关注。协同导航技术极大地扩展了无人机的应用范围,提高了多无人机定位的精度以及无人机编队的稳定性、安全性和可靠性。现阶段协同导航技术在编队导航、目标监测与跟踪等诸多方面都得到了研究与应用。从四个层次对协同导航的研究现状和进展进行探讨:首先是对多无人机协同导航的概念、基本原理、国内外发展现状和必要性进行阐述;其次对协同导航中相对导航方式进行了分类分析,并分别介绍了无线电导航与视觉导航的原理、优缺点和应用场景;然后从导航目的、协同导航优化算法、滤波方法、协同导航信息融合容错策略几个方面对协同导航进行分析归纳;最后,讨论了基于多无人机协同导航未来的发展趋势。 展开更多
关键词 协同导航 视觉导航 无线电导航 信息融合 卡尔曼滤波
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广义蚁群与粒子群结合算法在电力系统经济负荷分配中的应用 被引量:32
17
作者 侯云鹤 鲁丽娟 +1 位作者 熊信艮 吴耀武 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第21期34-38,共5页
提出了一种结合广义蚁群算法和粒子群算法的优化算法,并将其用于求解复杂的非凸、非线性的电力系统经济负荷分配问题。该结合算法同时具有广义蚁群算法的大规模寻优特性和粒子群算法的较强局部搜索能力,在确保全局收敛性的基础上,能够... 提出了一种结合广义蚁群算法和粒子群算法的优化算法,并将其用于求解复杂的非凸、非线性的电力系统经济负荷分配问题。该结合算法同时具有广义蚁群算法的大规模寻优特性和粒子群算法的较强局部搜索能力,在确保全局收敛性的基础上,能够快速搜索到高质量的优化解。多个算例的仿真结果表明了该结合算法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 粒子群算法 快速搜索 粒子群 局部搜索能力 仿真结果 广义蚁群算法 大规模 电力系统 负荷分配 寻优
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大跨度桥梁施工控制结构分析计算方法 被引量:31
18
作者 张治成 叶贵如 +1 位作者 陈衡治 徐兴 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期210-214,共5页
为了提高大跨度桥梁施工控制中结构分析计算的精度,提出将Kalman滤波法和正装分析法结合起来进行施工控制的分析计算.应用Kalman滤波法滤去施工和测量中的随机噪声,得到结构系统统计意义上无偏的最优估计值,再结合正装计算法预测最终的... 为了提高大跨度桥梁施工控制中结构分析计算的精度,提出将Kalman滤波法和正装分析法结合起来进行施工控制的分析计算.应用Kalman滤波法滤去施工和测量中的随机噪声,得到结构系统统计意义上无偏的最优估计值,再结合正装计算法预测最终的成桥状态,据此确定各控制点处的施工预抛高值.结合某钢管混凝土中承式拱桥桥道系的施工预抛高值的求解问题,对该方法进行了详细论述,并以通用有限元程序ANSYS作为平台编制了相应的计算程序.实践证明该方法计算精度高,具有一定的应用推广性. 展开更多
关键词 大跨度桥梁 施工控制结构 kalman滤波法 正装分析法 钢管混凝土拱桥 桥道系
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卡尔曼滤波模型误差的识别 被引量:36
19
作者 陶本藻 《地壳形变与地震》 CSCD 1999年第4期15-20,共6页
本文在简述卡尔曼滤波模型基础上讨论了模型误差的检验和估计问题,提出了检验卡尔曼滤波模型误差显著性的几种统计假设检验方法,探讨并给出了估计模型误差的方法和公式。
关键词 卡尔曼滤波 模型误差 假设检验 GPS 工程测量
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汽车智能辅助驾驶系统中的单目视觉导航技术 被引量:24
20
作者 周欣 黄席樾 +1 位作者 樊友平 刘涛 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期289-295,共7页
在智能交通系统中 ,自动驾驶系统或许是最难于实现的技术之一 .许多学者努力想找到解决自动驾驶这个难题的方法 .本文介绍了一种新的思想和一些新的算法 ,它立足于单目视觉技术来实现车道保持和进行障碍物检测 ,进而力图解决视觉导航问... 在智能交通系统中 ,自动驾驶系统或许是最难于实现的技术之一 .许多学者努力想找到解决自动驾驶这个难题的方法 .本文介绍了一种新的思想和一些新的算法 ,它立足于单目视觉技术来实现车道保持和进行障碍物检测 ,进而力图解决视觉导航问题 .首先运用多阈值分割技术提取高速公路上当前车道的分道线 ,接着对分道线建立了圆锥曲线模型进行二维重建 .在道路模型的约束下 ,笔者提出方向分形维的算法确定前方车辆的位置 ,进而运用旋转 ,平移和缩放中心不变矩 (RTM)判断其真伪 ,最后采用有色噪声的卡尔曼滤波对真实障碍物进行跟踪 .本系统不但能根据分道线模型获得保持车道所需的方向信息 ,也能检测本车道前方障碍物而防止碰撞 .系统在四川和重庆的高速公路上以每小时 10 0公里的速度进行了试验 ,能圆满完成车道保持和障碍物检测的任务 . 展开更多
关键词 多阈值分割 圆锥曲线模型 方向分形维 RTM 卡尔曼滤波
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